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한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 김상경 박사팀이 고리 형태의 프라이머(유전자를 증폭할 수 있는 짧은 DNA 조각)를 활용해 단백질 생산을 조절하는 유전물질 miRNA(마이크로RNA)를 분석하는 미세입자를 개발함.

바이러스를 검출하려면 세포 속 RNA를 DNA로 바꾸는 역전사 과정과 역전사 실시간 종합효소 연쇄반응(RT-qPCR)을 거쳐야 함. 그러나 이러한 방식으로는 한 번에 바이러스 유전자를 4종까지만 검출할 수 있었음.

이에 연구진은 역전사와 유전자 증폭 검사(PCR)를 한 번에 수행할 수 있는 직경 500㎛(마이크로미터)의 다공성 미세입자를 개발했음.

연구진은 각 입자에 패턴을 새겨 넣고 입자 내에 miRNA에 특화된 고리 형태의 프라이머를 고정해 이를 DNA로 역전사하고, PCR 반응까지 완료했음.

이를 통해 연구진은 miRNA 분석의 소요 시간을 1시간 이내로 단축하는 데 성공했음.

또 미세입자의 개수에 따라 miRNA의 양을 동시에 확인할 수 있어, 한 번에 20종 이상의 유전자를 검출할 수 있게 된다고 연구진은 설명함.

김상경 박사는 "이번 연구는 입자 기반의 진단기술(qPCR) 방식이 여러 개의 유전자 정보를 통해 진단의 정확성을 높일 수 있음을 보여줬다"며 "여러 개 유전자 마커로 증상이 유사한 여러 감염병이 유행할 때 감염원을 정확히 밝힐 수 있다"고 밝힘.

본 연구 성과는 ‘Biosensors & Bioelectronics’ 지에 게재됨